第二章 化学键和分子结构晶体结构

第八章化学键和分子、晶体结构

1、（Z1）.写出下列物种的路易斯结构（标明所有的未成键价电子），并标出形式电荷。

(1) Al2Cl6(2) SnCl3－(3) BrF4－(4) XeF2

(5) NS－(6) SO3F－(7) HOClO (8) S4N3+ (七元环）

2. （Z12）画出满足下列物种的八隅体结构，标出所有未成键电子对和形式电荷，并指出重要的共振结构：

(1) NOF (2) NOF3(3) ClO3－(4) N3－

(5) PH2－(6) SbCl5(7) IO2F2－(8) SO2

3. （Z3）N2F3+的结构中，哪一种是比较稳定的？

4. （Z4）S4N3+七元环中，你预期哪个S−N键是最短的？

5. （Z5）画出重氮甲烷CH2N2的共振结构。如果重氮甲烷进行热分解，产物是什么？

6. （Z6）用价层电子对互斥理论预言下列分子或离子的尽可能准确的几何形状：

(1) PCl3(2) PCl5(3) SF2(4) SF4(5) SF6(6) ClF3

(7) IF4－(8) ICl2+(9) PH4+(10) CO32－(11) OF2(12) XeF4

7. （Z7）用价层电子对互斥理论解释：

(1) 氮、磷、砷、锑的氢化物的键角为什么从上到下变小？

(2) 为什么NH3的键角是107︒，NF3的键角是102.5︒，而PH3的键角是93.6︒，PF3的键角是96.3︒？

8. （Z8）判断下列物种的几何构型，并指出中心原子采取何种杂化方式。

(1) AsF4-(2) XeOF3+(3) SF5+(4) Cl2CO

(5) HO2-(6) HNO3(7) I3+(8) I3-

9. （Z9）写出下列物种：H2-、Li2、Be2、B2、N2+、O2、F2-

(1) 分子轨道表示式；(2) 判断哪个最稳定，哪个不存在；(3)判断哪些物种有顺磁性。

10.（Z10）用分子轨道法预言N2+、N2、N2-的相对稳定性大小。

11. （Z11）用分子轨道理论预言：

(1) CN+和CN-的键级；

(2) 在CO、CN和NO中，哪一种分子的键能最大？

(3) 在CO、B2、NO-、NO+和C2+中，哪些分子或离子具有顺磁性？

12. （Z12）蛋白质是由多肽链组成的，多肽链的基本单元如图：

C

C N C O

试推测几个原子能共平面，试解释你的结论。

13. （Z13）指出下列分子中，每个C原子所采取的杂化类型：

(1) CH2 = CH—CH = CH2(2) CH3—CH = C =CH2

(3) CH≡C—CH = CH2(4) CH3COCH = CHCH3

14. （Z14）制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的。

(1) 对上述每种离子给出含该离子的一种化合物的化学式；

(2) 已知在上述物种中有一种是反磁性的，指出是哪一种；

(3) 已知下表四种物种中的O—O原子间距离为112、121、132和大约149pm，有三种物种的键能约为200，490和625kJ⋅mol-1，另一种未给出数据，试把这些数据填在下表中的合适位置，并确定每一物种的键级。

型体原子间距离键能键级

O2

O2+

O2-

O22-

15. （Z15）写出丁二烯、苯、丙烯基、N2O4、NO3-、SO3、CO2中的离域π键。

16. （Z16）画出NO分子轨道能级图（能级高低、次序与N2相似）。

分别写出NO、NO+、NO-的分子轨道表示式，计算键级、比较稳定性大小。

17. （Z17）填满下表，要使NO、N2O、NO+、NH3OH+和NO3-等分子或离子与表中最后一栏所对的对应N—O键长相匹配，并填人键级。

分子或离子N—O键级N—O键长(pm)

106.2

115.4

118.8

125.6

142.0

18. （Z18）写出下列各离子的核外电子构型，并指出它们各属于哪一类的离子构型：

Al3+、Fe3+、Pb2+、Zn2+、Cr3+、Ca2+、Br-、Tl+。

19.（Z25）用Born—Haber循环计算氟和氯的电子亲和能。

已知：K(s) + 1/2F2 (g) →KF (s) ∆H f = -562.2 kJ⋅mol-1 ;

K(s) →K (g) ∆H s = 89.87 kJ⋅mol-1 ;

F2 (g) →2F (g) D = 158 kJ⋅mol-1 ;

Cl2 (g) →2Cl (g) D = 241.6 kJ⋅mol-1 ;

K (g) →K+ (g) + e I = 418 kJ⋅mol-1 ;

K+ (g) + F- (g) →KF(s) U = -816.8 kJ⋅mol-1 ;

K+ (g) +Cl- (g) →KCl(s) U = -716.0 kJ⋅mol-1 ;

K(s) + 0.5Cl2 (g) → KCl(s) ∆H f = -435.6 kJ⋅mol-1。

20.（Z28）由下面的数据计算AlF3(s)的晶格能：∆Hө [kJ⋅mol-1 ]

Al (s) →Al (g) 326

Al (g) →Al3+ (g) + 3e 5138

2Al (g) +3F2 (g) → 2AlF3 (s) -2620

F2 (g) →2F (g) 160

F (g) +e →F- (g) -350

21.（Z29）已知∆Hө [kJ⋅mol-1 ]

Cl (g) +e →Cl- (g) -348

F (g) +e →F- (g) -350

CH3Cl (g) → CH3 (g) + Cl (g) 338

CH3F (g) → CH3 (g) + F (g) 472

U(NaF) 894

U(NaCl) 768

计算反应：CH3Cl (g) + NaF (s) = CH3F (g) +NaCl (s) 的∆H。

22.（Z30）由下面的数据计算RbF(s)的晶格能。

∆Hө [kJ⋅mol-1 ]

Rb (s) →Rb (g) 78

Rb (g) →Rb+ (g) + e 402

F2 (g) →2F (g) 668.8

2Rb (s) +F2 (g) → 2RbF (s) -1104

F (g) +e →F- (g) -1463

23.（Z32）用下面所给的数据，计算下面反应的焓变化。

2NaI(s) + Cl2 (g) = 2NaCl (s) + I2 (g)

D(Cl2) = 224 kJ⋅mol-1A(Cl) = -363 kJ⋅mol-1

∆H s (I2) = 213 kJ⋅mol-1A (I) = -314 kJ⋅mol-1

U (NaCl) = 766 kJ⋅mol-1U (NaI) = 435 kJ⋅mol-1

24.（Z33）用下列各数据计算下面各离子的标准生成焓。

(1)质子[H+(g)]; (2) Cl- (g)

D(H2) = 436 kJ⋅mol-1D(Cl2) = 242 kJ⋅mol-1

I [H(g)] =1315 kJ⋅mol-1A[Cl(g)] = -364kJ⋅mol-1

(3) 用你所得的结果和下面的数据，计算下面反应的∆Hө。

NH3 (g) + H+ (g) = NH4+ (g)

∆H fө [NH3 (g)] = -46kJ⋅mol-1∆H fө [NH4Cl(s)] = -314kJ⋅mol-1

U[NH4Cl] = 682kJ⋅mol-1

25、（Z34）已知：U(KCl) = 694 kJ⋅mol-1、U(NaCl) =768 kJ⋅mol-1、I(K) = 426 kJ⋅mol-1、

I(Na) = 501 kJ⋅mol-1，计算反应KCl(s) + Na (g) = NaCl (s) + K (g)的焓变化。如果此反应的∆S = 0，那么在1000K时，与过量的固态物质达到平衡的气体物质的各成份组成是多少？

26、（Z35）已知D(N2) = 950 kJ⋅mol-1, NF3气体的∆H fө= -113kJ⋅mol-1，D(F2) = 155 kJ⋅mol-1，试计算：E(N—F)值。

27、（Z40）实验测得某些离子型二元化合物的熔点为：

化合物：NaF NaCl NaBr NaI KCl

熔点：(℃) 992 801 747 662 768